分光计的调节和使用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大学物理实验,主讲：程发银,Tel:15086825290,E-mail:,分光计的调节及棱镜顶角的测量,一、分光计的基本结构,平行光管,载物台,望远镜,平行光管结构,光源,狭缝,物镜,目镜视场,望远镜结构,物镜,分划板,目镜,灯珠,小棱镜,平行光管产生平行光，且光轴垂直于仪器主轴；,望远镜能接收平行光，且光轴垂直于仪器主轴；,载物台平面与主轴垂直。,二、,分光计调节的目标,三、,分光计调节方法,1)目视粗调,调节,望远镜俯仰调节螺钉,平行光管俯仰调节螺钉,望远镜支架,平行光管水平调节螺钉,望远镜水平调节螺钉,松开,望远镜锁紧螺钉,松开,游标盘锁紧螺钉,锁紧,载物台升降锁紧螺钉,调节,载物盘水平调节螺钉,移动,底座,使望远镜、平行光管、载物台基本水平,2)望远镜调节,调节目镜焦距，使分划板清晰。,调节物镜焦距，使绿色叉丝成像清晰。,反射镜,平面镜,反射叉丝像,物镜,分划板,目镜,灯珠,小棱镜,目镜视场,为什么叉丝成像在分划板上表示完成调焦？,3）望远镜轴线、载物平台与中心转轴垂直,以,abc,标识载物台下的三颗水平调节螺钉，将平面镜放在,bc,的中垂线上。,a,b,c,望远镜,调节,b,或,c,，使叉丝反射像向分划板上水平线靠近一半。,调节望远镜的俯仰调节螺钉，使叉丝反射像与分划板上水平线重合。,d,d/2,d/2,俯仰螺钉,a,b,c,望远镜,将平面反射镜旋转,90,度，与,bc,连线平行，旋转游标盘，在望远镜中找到叉丝反射像，调节,a,螺钉，一次性将叉丝调到分划板上水平线上。,至此，望远镜与载物台均与仪器主轴垂直。,旋转游标盘盘，使载物台转过,180,度，重复上面两步。,这样反复调节，直到反射镜的两面都能使叉像准确与分划板上水平线重合。,4）平行光管轴线与中心转轴垂直,取走反射镜，将已调节好的望远镜正对着平行光管，打开钠灯，照亮狭缝。,调节焦距，使望远镜视场中能看到清晰的狭缝像（产生平行光）。,调节狭缝宽度，使狭缝像清晰而细锐。,旋转狭缝方向，使狭缝像与分划板水平叉丝平行。调节平行光管俯仰螺钉，使狭缝像与分划板中间水平叉丝重合。,至此以后，不再碰动平行光管仰角螺丝。,旋转狭缝方向，转动望远镜，使狭缝像与分划板垂线重合（测量时将使用）。,俯仰螺钉,狭缝调节,四、测量,1)测量前的准备工作,固定游标盘,望远镜和外刻度盘固定在一起（能一起转动）。,2)读数,233,13,刻度盘的最小分度为0.5度，度数时要注意看游标零刻度是否超过了0.5度线。,游标有30个刻度，第几刻度线和主刻度盘刻线对齐就读多少分。,3)消除偏心差,一般情况下，刻度盘中心和仪器转轴并不严格重合，因此对角度的测量会引起偏心差。消除偏心差的方法是从两个游标处读数取平均值。,2,1,2,1,O,O,五、三棱镜顶角测量,1)调节三棱镜,*,a,b,c,A,B,C,以大写字母A、B和C标识三棱镜三个顶点，如图放置三棱镜。,先让AB面正对望远镜，找到反射叉丝，调节b螺钉，使反射叉丝与分划板上水平线重合；再让AC面正对望远镜，调节a螺钉，使,反射叉丝与分划板上水平线重合。如此反复，最终使,AB及AC面都能将叉丝成像于分划板上水平线上。,2)自准直法测顶角,A,B,C,待测角度为A角。先让望远镜正对AB边（反射叉丝与分划板垂线重合），读出角位置 和 。再让望远镜正对AC边，读出角位置和 。望远镜转过的角度即为顶角A的2倍,1,1,2,2,3)反射法（棱脊分束法）测顶角,A,B,C,平行光管,A角正对平行光管，从平行光管射来的光被三棱镜的A棱边分成两部分，一部分在AB面反射，一部分在AC面反射。先让望远镜从AB面找到狭缝的像，与分划板垂线重合，读出角位置 和 。再让望远镜从AC面找到狭缝的像，与分划板垂线重合，读出角位置 和 。望远镜转过的角度,与顶角A的关系为,1,1,2,2,六、实验要求及数据处理,用自准直法和反射法测测三棱镜顶角各三次，对两种方法分别计算顶角的平均值、不确定度并正确表示实验结果。,仪器误差取：,仪,=1,3,2,1,位置2,位置1,测量次数,1,1,2,2,自准直法测顶角数据表格,谢谢大家！,